Roma – Le nano e le microplastiche sono una minaccia ben nota, presente praticamente ovunque in natura, compreso il suolo, gli oceani, l’acqua potabile, l’aria e persino il corpo umano. Gli studi dimostrano che i suoli in particolare contengono una quota significativa di N/MP. Il problema con questi N/MP è la loro dimensione microscopica, che consente loro di migrare facilmente attraverso il suolo nel terreno o nei corpi d’acqua dolce a causa della lisciviazione dell’acqua piovana. Da lì entrano nel corpo umano. Pertanto, è imperativo comprendere la distribuzione e il movimento degli N/MP nel suolo per valutare la loro minaccia e mitigarla.
Le attuali tecniche per misurare le concentrazioni di N/MP nel suolo richiedono la separazione del contenuto di materia organica del suolo attraverso processi chimici e fisici. Successivamente, gli N/MP isolati vengono analizzati utilizzando un microscopio, una spettroscopia infrarossa in trasformata di Fourier, una gascromatografia/spettrometria di massa con pirolisi o una spettrometria Raman. Tuttavia, queste tecniche richiedono competenze avanzate e hanno una risoluzione limitata per l’analisi di N/MP inferiori a 1 µm. Inoltre, spesso alcuni N/MP presenti nel suolo vengono persi durante il processo di separazione, portando a misurazioni imprecise. Pertanto, è necessario sviluppare un metodo semplice ma accurato per rilevare e misurare N/MP ≤1 µm nel suolo.
A tal fine, un team di ricercatori guidato dal Sig. Kyouhei Tsuchida dell’Università di Waseda e dall’Istituto Nazionale di Scienza e Tecnologia Industriale Avanzata, insieme al Dr. Yukari Imoto, al Dr. Takeshi Saito e al Dr. Junko Hara dell’Istituto Nazionale di Scienza e Tecnologia Avanzata Scienza e tecnologia industriale e il dottor Yoshishige Kawabe, anch’egli dell’Università di Waseda, hanno ideato un metodo nuovo e semplice per misurare le concentrazioni di N/MP nel suolo utilizzando la spettroscopia senza separare la materia organica del suolo. La spettroscopia può determinare la concentrazione di N/MP nel suolo in base alla quantità di luce di una particolare lunghezza d’onda che passa attraverso il campione e a quanta viene assorbita. In questo modo, la spettroscopia può potenzialmente rilevare N/MP indipendentemente dalle dimensioni, a condizione che vengano utilizzate le lunghezze d’onda corrette per distinguere tra N/MP e suolo. Di conseguenza, i ricercatori hanno sviluppato un metodo per utilizzare la differenza tra gli spettri di assorbanza di N/MP e le particelle di terreno per quantificare gli N/MP. I loro risultati sono stati pubblicati sulla rivista Ecotoxicology and Environmental Safety.
Sei sospensioni di terreno sono state create da campioni di terreno con caratteristiche diverse, come distribuzione granulometrica e contenuto organico, e sono state miscelate con nanoparticelle di polistirene di dimensioni 203 nm. Ciò ha creato sei diverse sospensioni simulate di terreno contaminato da N/MP, con la concentrazione di N/MP mantenuta a 5 mg/L. “ Abbiamo misurato l’assorbanza di queste sospensioni del terreno a varie lunghezze d’onda comprese tra 200 e 500 nm utilizzando uno spettrofotometro e in base a ciò abbiamo determinato le concentrazioni di N/MP nel terreno. Quindi è stata identificata la migliore combinazione di due lunghezze d’onda per la misurazione di N/MP, che ha contribuito a annullare l’interferenza delle particelle di terreno e dei componenti lisciviati nella sospensione ”, spiega Tsuchida.
I ricercatori hanno scoperto che una combinazione di lunghezze d’onda di 220–260 nm e 280–340 nm presentava il livello di errore più basso per i sei campioni ed è risultata quindi adatta per misurare le concentrazioni di N/MP in diversi tipi di terreno. Hanno inoltre creato una curva di calibrazione tra la concentrazione di N/MP nelle sospensioni del suolo e il contenuto di N/MP aggiunto ai campioni di terreno asciutto. La curva di calibrazione ha mostrato una relazione lineare tra le due variabili e ha tenuto conto dell’adsorbimento di N/MP sulle particelle di suolo. Ciò ha consentito una stima accurata della concentrazione di N/MP nel suolo.
Questi risultati dimostrano l’efficacia di questo semplice metodo basato sulla spettroscopia per misurare correttamente la concentrazione di N/MP nel suolo, senza alcun complicato processo di separazione. “ Il nostro nuovo approccio di misurazione può quantificare diversi N/MP, tra cui polietilene e polietilene tereftalato, in una varietà di terreni e può essere facilmente utilizzato come strumento di valutazione iniziale. Inoltre, può aiutare a comprendere meglio la distribuzione e il comportamento migratorio degli N/MP nell’ambiente della geosfera », conclude Tsuchida.(30Science.com)
